CN101571235B

CN101571235B - 光转换发光膜及其制备方法

Info

Publication number: CN101571235B
Application number: CN2009101300002A
Authority: CN
Inventors: 李茂龙; 常英; 夏威; 张宏伟; 肖志国
Original assignee: Dalian Luming Science and Technology Group Co Ltd
Current assignee: Dalian Luming Science and Technology Group Co Ltd
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: CN101571235A

Abstract

光转换发光膜及其制备方法，由扩散膜和在其上的混合涂料层构成，光转换膜厚度30～200μm，其中扩散膜厚度20～70μm；所述混合涂料层是由黄色发光荧光材料(10.000～30.000％)、红色发光荧光材料(0.001～2.000％)、聚合物树脂(60.000～89.000％)、双氨基硅烷(1.000～5.000％)、稀释剂(0.000～20.000％)和助剂(0.000～5.000％)组成。采用黄色发光荧光材料和红色发光荧光材料的结合，实现调整色坐标、色温和显色指数的目的，制成具有光扩散效果的显色指数高、匀光性好、防眩光、光转换效率高、成本低、老化性能优、生产工艺简单的荧光材料光转换发光膜。

Description

光转换发光膜及其制备方法

技术领域

本发明属于光电子显示和照明技术领域。涉及荧光材料光转换发光膜，具体涉及发光材料、发光涂料和树脂膜制成的层状膜产品。同时涉及包括LED背光源、数码显示及照明在内的发光装置用的光转换发光膜。

背景技术

国际专利WO2007105853介绍了一种光致发光膜的制备方法，所采用的发光材料为无机发光材料，该专利仅介绍的光致发光膜采用硅树脂作为成膜材料进行制备，但并未对光致发光膜的发光材料与色坐标，色温以及亮度的关系进行介绍。中国专利申请200480006816.X《发光膜、发光装置、发光膜的制造方法以及发光装置的制造方法》，主要是在发光装置器件部位涂上一层水溶性凝胶发光体形成发光的膜，材料特殊且只是单个器件涂装，同时没有匀光效果。中国专利申请200580016040.4《改进的颜色转换光致发光膜》，虽然提到蓝光激光发出可见光，但没有结合扩散材料不具有匀光效果，同时丝网印刷工艺的制造方法，难以实现发光材料的大面积均一性、一致性。中国专利申请200610047459.2《UV固化发光膜及其制造方法》及中国专利ZL00119131.4《发光膜及其制造方法》，讲述了光致发光材料发光膜及制造方法主要提出了长余辉蓄光发光膜及其制造方法，没有提到蓝光激发的LED光转换材料制造发光膜，同时也没有提出采用结合扩散材料制造发光膜的工艺方法。美国专利US660017581提及在白光LED封装中采用有机荧光、磷光材料，替代LED荧光粉进行封装，复合发出白光，只是单个器件的涂装，只能简单实现电光源，在面光源的应用上有一定难度；中国专利申请200380105175.9《有机LED显示器件及其驱动方法》所涉及有机荧光材料应用为场致发光原理，而非光转换原理，专利方法简单不适合大规模生产应用；中国专利00118424.5《一种用于白光二极管的有机材料》提及利用有机材料与蓝光发光二极管组合进行光转化，进行单个LED封装，仅未一种单独用于封装的材料；中国专利200410051866《彩色荧光蓄光发光有机板基制备方法》主要介绍了将有机荧光材料与长余辉材料复合到树脂介质中，做出彩色长余辉发光板，制品不能用于LED产品中；中国专利03138839.6《一种有机白光荧光发光材料及其制备方法》提及将有机材料制成薄膜，封装于蓝光LED或者绿光LED中得到显色指数更高的白光LED，但是仍为LED点光源的制备，在面光源的应用上有一定难度，且制备方法为熔融冷却成膜，不适合工业大规模生产；中国专利200510030192.1《白色发光元件及其制造方法》涉及无机荧光体，有机荧光材料混合在树脂中涂抹在LED芯片上制成白色发光器件，仍为LED点光源的制备；中国专利93109130.6《场致发光器件》所涉及的有机荧光材料制作薄膜采用的是场致发光原理，为电压激励，而非蓝光或紫外光激发，未提及光转换原理及面光源的应用。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是采用高效荧光材料包括有机荧光材料和无机荧光材料，将受蓝光激发的黄色发光荧光材料与红色发光荧光材料进行结合，调整色坐标、色温和显色指数，达到适用于多种用途的目的。并利用荧光材料光转换颜色多样的特性，与扩散膜的匀光效应相结合并通过添加双氨基硅烷来增强发光材料的发光亮度，提高光效、物理机械性能、耐老化性能，将荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂组成的混合涂料通过涂布的方式均匀涂覆在扩散膜表面，固化后制造出具有光扩散效果的显色指数高、匀光性好、防眩光、均匀度高、光转换效率高、成本低、老化性能优、生产工艺简单的荧光材料光转换发光膜。

本发明制造的光转换发光膜为软型，其基本结构从下至上为扩散膜和混合涂料层，混合涂料层含有黄色发光荧光材料、红色发光荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂。混合涂料层通过涂布的方式均匀涂覆在扩散膜表面，固化后形成均匀的光转换发光膜。为达到提高显色指数的目的，由黄色发光荧光材料与红色发光荧光材料组合使用。混合涂料层质量百分组成如下：

黄色发光荧光材料 10.000-30.000

红色发光荧光材料 0.001-2.000

聚合物树脂 60.000-89.000

稀释剂 0.000-20.000

双氨基硅烷 1.000-5.000

助剂 0.000-5.000

黄色发光荧光材料被做为激发光源的发射光谱在440～475nm范围内的蓝光LED激发，吸收激发出至少一个以上峰值波长在525～580nm范围内的发射光谱；

红色发光荧光材料被做为激发光源的发射光谱在440～475nm范围内的蓝光LED激发，吸收激发出至少一个以上峰值波长在580～650nm范围内的发射光谱；

黄色发光荧光材料和红色发光荧光材料所发的光与蓝光LED所发的光复合成白色发光；光转换发光膜的厚度为30～200μm；黄色发光荧光材料和红色发光荧光材料的粒径为3～15μm。

黄色发光荧光材料是至少一种铝酸盐荧光材料和/或至少一种硅酸盐荧光材料，其中铝酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：

aR₂O₃·R′₂O₃:xCe，yLi，zF；

R为Y、Tb、Gd中的一种或多种元素的组合；

R′为Al、Ga中的一种或两种元素的组合；

a、x、y、z为摩尔系数，0.45≤a≤0.65；0.004≤x≤0.04；0.004≤y≤0.04；0.004≤z≤0.2；该材料的发射主峰波长随组成在525～560nm范围内变化。

所述硅酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：

bMO·SiO₂:xEu，yLi，zF；

M为S r、Ca、Ba、Mg中的一种或多种元素的组合；

b、x、y、z为摩尔系数，1.4≤b≤3.1；0.015≤x≤0.1；0.005≤y≤0.05；0.005≤z≤0.25；该材料的发射主峰波长随组成在525～580nm范围内变化。

红色发光材料是至少一种硅氮化物荧光材料和/或至少一种硫氧化物荧光材料；其中硅氮化物荧光材料的主要化学组成表示式为：

(Sr_eCa_1-e)_2-xSi₅N₈:Eu_x，Li_y，F_z；

e、x、y、z为摩尔系数，0.1≤e≤1；0.01≤x≤0.1；0.01≤y≤0.1；0.01≤z≤0.5；该材料的发射主峰波长随组成在580～650nm范围内变化。

所述其中硫氧化物荧光材料的主要化学组成表示式为：

Y_2-xO₂S:Eu_x，Mg_y，Ti_z，Li_β，F_γ；

x、y、z、β、γ为摩尔系数，0.01≤x≤0.1；0.005≤y≤0.02；0.05≤z≤0.25；0.01≤β≤0.1；0.01≤γ≤0.5；该材料的发射主峰波长随组成在610～630nm范围内变化。

若使用硅氮化物和/或硫氧化物红色发光荧光材料时，其在混合涂料成分组成中的含量以0.500～2.000wt％为好。

红色发光荧光材料也可以是有机类化合物，它们是至少一种羟基黄酮类化合物和/或至少一种萘酰亚胺类化合物，其中羟基黄酮类化合物为2-久罗尼啶基-3-羟基黄酮或者2-三苯基胺基-3-羟基黄酮；该材料的发射主峰波长随组成在590～625nm范围内变化；其中萘酰亚胺类化合物为4-哌啶基-N-[4-(2-苯并噻唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺或者4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺；该材料的发射主峰波长随组成在580～630nm范围内变化；若使用这一类有机红色发光荧光材料，其在混合涂料成分组成中含量以0.001～0.050wt％为好。

为达到调整色坐标、色温和显色指数，达到适用于多种用途的目的，采用发出黄色光的荧光材料与发出红色光的荧光材料复合使用，提高显色指数，得到高显色指数的白光，使其适用于需要高显色指数的发光器件中。

采用红色发光有机荧光材料与红色发光无机荧光发光材料相比能够显著降低红色荧光材料的添加量、降低产品成本。红色有机荧光材料能够在添加量很小的情况下起到调节显色指数的作用，并且有机荧光材料的价格相比无机荧光材料的价格低90％以上，可大大降低产品的成本。

光转换膜将以聚合物树脂、稀释剂、助剂组成的混合涂料涂覆在扩散膜表面固化形成，采用涂布方式进行固化的好处是工艺成熟、简单，减少荧光材料在成型过程中收到挤压、摩擦，而变色发黑的机会。

聚合物树脂可以是环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、尿烷树脂、氨基树脂、聚酯树脂、氯化聚丙烯树脂、过氯乙烯树脂、醇酸树脂、乙烯树脂、聚酰胺树脂、EVA树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯树脂等。研究发现为达到最佳光转化效果，聚合物树脂需耐高温、耐光、不黄变，并且受热后不易软化，弯曲变形。聚合物树脂采用有机硅树脂、脲烷树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂比较合适。

稀释剂可以是二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙二醇、乙醚、醋酸、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、环己酮、丁酮、二甲基甲酰胺、异佛尔酮、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸丙酯、1，6己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、乙氧基乙氧基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯低聚物、三羟基丙烷三丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯等，视其树脂与用途，可以使用其中的一种或多种。

为增加发光粉的发光亮度，在混合涂层中添加双氨基硅烷化合物，如双氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷或者N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。使用这种双氨基硅烷化合物能够偶联聚合物树脂和荧光材料，使二者化学键合成为整体，以改善光转换发光膜的发光亮度、物理机械性能、耐老化性。这种双氨基硅烷化合物的一端为亲无极材料的结构，一端为亲有机材料的结构能够有效的将荧光材料和有机物质偶联起来，增强材料之间的结合，使荧光材料均匀分散在膜中，增强了膜的透光性，提高了膜的发光效率。

扩散膜作为基材使用，无需在混合涂料配方中加入扩散粒子。扩散膜主要是在PET、PC等扩散膜基材中，加入一颗颗的化学颗粒如聚丙烯酸甲酯粒子、聚苯乙烯粒子、氢氧化铝、硫酸钡或二氧化硅粒子作为扩散粒子制备而成，化学颗粒分散在树脂层间，当光线在经过扩散膜时，会不断于2个折射率相异的介质中穿过，故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，形成了光学扩散的效果，这种扩散膜可以取代在混合涂料中加入扩散粒子的方式达到同样的扩散作用，使配方和工艺简单易于操作。

光转换膜的厚度、荧光材料的粒径的大小和添加量的多少直接决定发光亮度的强弱和光转换膜的物理化学性能，粒径小则会影响发光亮度，粒径大则影响膜的表面状态，使膜的表面粗糙，不利于制备薄型光转换膜；荧光材料的添加量也对光转换膜有直接影响，添加量低影响膜的发光亮度，添加量高则影响膜的物理化学性能，使膜柔韧性下降，易断裂，聚合物树脂不能完全包裹荧光材料导致荧光材料衰减；光转换膜的厚度也对膜的性能有影响，当膜厚小，亮度就会低，膜厚过大则影响膜的透光性，降低荧光材料的发光效率。本发明的光转换膜厚度为30～200μm，以50～150μm为好，扩散膜厚度为20～70μm。

本发明所使用的荧光材料的粒径范围为3～15μm，其中黄色发光荧光材料以8～15μm为好，优选8～10μm粒径范围；在混合涂料层中的含量为10.000～30.000wt％，最佳含量为17.000～20.000wt％。红色发光荧光材料的粒径范围在3～15μm，当采用硅氮化物荧光材料或硫氧化物荧光材料时，其粒径为8～15μm，优选范围为8～10μm；在混合涂料成分组成中的含量为0.500～2.000wt％，最佳含量为0.500～0.800wt％。当采用羟基黄酮类化合物或萘酰亚胺类化合物时，粒径为3～15μm，优选范围为3～5μm，在混合涂料成分组成中含量最佳为0.001～0.008wt％。

助剂包含有增塑剂、紫外光吸收剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、阻燃剂、防沉剂、润湿剂、防静电剂等，根据需要使用其中的一种或多种。

本发明制造具有扩散匀光特性的光转换发光膜要求保证混合涂料在扩散膜上均匀成膜，附着优异，荧光发光材料能在膜中按比例均匀分布，涂层厚度一致性好，下面对具体制造方法加以介绍。

制造光转换发光膜的方法一：热固化成型

其制造工艺为，将黄色发光荧光材料、红色发光荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂按照配比经研磨分散混合均匀，再经过滤、脱泡后，用涂覆的方法在扩散膜表面涂布混合涂料层，经固化成型而制成，固化温度为：80～240℃。

制造光转换发光膜的方法二：紫外(UV)固化成型

其制造工艺为，按照配方将各层所用物料经研磨分散混合均匀，经过滤、脱泡后，用涂覆的方法在树脂薄膜表面涂成一定厚度的光转化层混合涂料，采用波长200～400nm、功率5.6～8KW、走速3～20m/min的紫外光源照射固化成膜。

本发明光转换发光膜是由扩散膜、黄色发光荧光材料、红色发光荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂组成，采用扩散膜可以使LED点光源有效地转化为均匀的面光源，并有效的防止眩光现象，光转换发光膜与导光板的结合使其在大面积平板显示背光源的应用得以实现，采用本发明所述材料可制备出高显色指数光转换发光膜，可实现在显示器件方面的应用。同时采用光转换发光膜可改变传统LED封装工艺，大大减化工艺步骤，同时由于光转换膜的高均一性，使发光器件发光的一致性大大改良，提高了原有产品的成品率，另可利用光转换膜大面积的光转换功能实现大功率LED照明器件的制备，光转换膜在LED背光源、数码显示及照明中具有突破性的应用。

采用本发明只需制备蓝光光源，直接将成本较高的白光LED换成成本较低的蓝光LED并且可以适当减少使用LED的数量，即LED材料成本降低为1/2，因此采用本技术可以把LED背光成本降到CCFL背光源以下，本荧光材料光转换发光膜可应用于手机、LCD电视和LCD显示器、笔记本电脑、仪表指示、电子设备萤幕、PDA、卫星导航系统、扫描器、汽车内饰背光等LED背光源中.通过荧光材料光转换发光膜与蓝光芯片相结合可制备白色及各色大功率LED照明灯具，采用光转换发光膜利用半导体芯片、基座，透镜等制成白光及其它色灯具。

本发明制造的光转换发光膜具有光转换效率高、发光色域宽、显色指数高、老化性能好、层间结合力优异，匀光性能好。其荧光材料的老化性能、耐光性能优秀，层间结合力极佳。与现有技术相比本发明的荧光材料光转换发光膜更具匀光性，光转换均匀，发光色域稳定，显色指数高，发光亮度高且耐光性、热老化性显着提高。

具体实施方式

实施例1：应用方法一制造光转换发光膜

混合涂料层制造的工艺配方如下：

树脂有机硅树脂 88.949kg

双氨基硅N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷 1.000kg

助剂消泡剂 0.050kg

黄色发光荧光材料

0.45Tb₂O₃·0.9Al₂O₃·0.1Ga₂O₃:0.004Ce，0.004Li，0.2F 10.000kg

红色发光荧光材料 2-久罗尼啶基-3-羟基黄酮 0.001kg

实施工艺：将配方中的液体原料加入配料容器中，搅拌均匀，将荧光材料慢慢加入容器中高速分散均匀，备用。其中0.45Tb₂O₃·0.9Al₂O₃·0.1Ga₂O₃:0.004Ce，0.004Li，0.2F粒径为8μm，2-久罗尼啶基-3-羟基黄酮粒径为3μm。将配好混合涂料涂布在经过电晕处理的透明PET扩散膜上，扩散膜厚度为70μm。固化温度为180℃，固化时间为2小时。加热固化后光转换发光膜厚度为200μm。

制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白光。其显色指数能够达到90，亮度3.0Kcd/m2。

实施例2：用方法一制造光转换发光膜

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂聚氨酯树脂树液 60.000kg

黄色发光荧光材料(Sr_0.5Ca_0.5)_1.95Si₅N₈:Eu_0.05，Li_0.05，F_0.1 17.500kg

红色发光荧光材料(Sr_0.1Ca_0.9)_1.99Si₅N₈:Eu_0.01，Li_0.1，F_0.01 0.500kg

稀释剂环己酮 20.000kg

双氨基硅烷 3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷 1.000kg

助剂流平剂EFKA-30 0.500kg

消泡剂EFKA-21 0.500kg

按配方所述称取原材料，将配方中的液体原料加入高速分散器中，高速分散均匀，再加入荧光材料搅拌均匀，其中(Sr_0.5Ca_0.5)_1.95Si₅N₈:Eu_0.05，Li_0.05，F_0.1粒径为15μm，(Sr_0.1Ca_0.9)_1.99Si₅N₈:Eu_0.01，Li_0.1，F_0.01粒径为8μm。将混合涂料用涂布机在PET扩散膜表面上涂布，扩散膜厚度为20μm。固化温度80℃，固化时间5分钟。制成厚度为100μm的光转换发光膜，制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白色光。该光转换发光膜显色指数可达90.5，亮度3.23Kcd/m²。

实施例3：应用方法一制造光转换发光膜。

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂脲烷树脂 50.000kg

脲烷树脂固化剂 5.000kg

双氨基硅烷N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 5.000kg

稀释剂二甲苯 8.000kg

黄色发光荧光材料

0.95CaO·0.05SrO·0.4MgO·SiO₂:0.015Eu，0.005Li，0.25F 30.000kg

红色发光荧光材料(Sr_0.1Ca_0.9)_1.99Si₅N₈:Eu_0.01，Li_0.1，F_0.01 2.000kg

按配方所述称取原材料，将配方中的液体原料加入高速分散器中，高速分散均匀，再加入荧光材料搅拌均匀，其中0.95CaO·0.05SrO·0.4MgO·SiO₂:0.015Eu，0.005Li，0.25F粒径为10μm，(Sr_0.1Ca_0.9)_1.99Si₅N₈∶Eu_0.01，Li_0.1，F_0.01粒径为5μm。将混合好的混合涂料在PC扩散膜表面精密涂布，扩散膜厚度为70μm。通过加热固化制成厚度为200μm的光转换发光膜层，固化温度120℃，固化时间5分钟。制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝光复合发出白色光。该光转换发光膜显色指数可达88，亮度3.4Kcd/m²。

实施例4：利用方法二制造光转换发光膜

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂丙烯酸树脂 60.000kg

树脂固化剂Irgacure907 1.100kg

稀释剂 1，6醇二丙烯酸酯 21.492kg

黄色发光荧光材料0.6Y₂O₃·Al₂O₃:0.025Ce，0.04Li，0.004F 17.000kg

红色发光荧光材料 2-三苯基胺基-3-羟基黄酮 0.008kg

助剂消泡剂FAD-56 0.250kg

防静电剂 0.250kg

双氨基硅烷 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷 1.000kg

按照配方所述称取原料，将配方中的液体原料加入高速分散机中，高速分散均匀，再加入荧光材料搅拌均匀。其中0.6Y₂O₃·Al₂O₃:0.025Ce，0.04Li，0.004F粒径为8μm，2-三苯基胺基-3-羟基黄酮粒径为15μm。将混合好的原料涂覆在PC扩散膜表面上，扩散膜厚度为20μm。用波长200～400nm、功率5.6KW的紫外光源照射，走速3m/min，固化时间65秒得到光转换发光膜，厚度为50μm。

制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白色光。该光转换发光膜显色指数可达89，亮度3.17Kcd/m²。

实施例5：利用方法二制造光转换发光膜

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂聚氨酯丙烯酸树脂 60.000kg

树脂固化剂Irgacure2022 1.00000kg

稀释剂丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 13.000kg

黄色发光荧光材料

0.55Y₂O₃·0.1Gd₂O₃·Al₂O₃:0.04Ce，0.02Li，0.008F 25.000kg

红色发光荧光材料 Sr_1.9Si₅N₈:Eu_0.1，Li_0.01，F_0.01 0.800kg

助剂紫外光吸收剂 0.200kg

双氨基硅烷 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 1.000kg

按照配方所述称取原料，将配方中的液体原料加入高速分散机中，高速分散均匀，再加入荧光材料高速分散均匀。其中0.55Y₂O₃·0.1Gd₂O₃·Al₂O₃:0.04Ce，0.02Li，0.008F粒径为3μm，Sr_1.9Si₅N₈:Eu_0.1，Li_0.01，F_0.01粒径为10μm。将混合好的混合原料涂覆在PC扩散膜上，扩散膜厚度为30μm，用波长200～400nm、功率6.5KW的紫外光源照射，走速20m/min，固化时间15秒得到光转换发光膜，厚度为120μm。

制得的光转换发光膜在紫外光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白色光。该光转换发光膜显色指数可达88.5，亮度3.51Kcd/m²。

实施例6：利用方法二制造光转换发光膜

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂聚酯丙烯酸树脂 77.000kg

树脂固化剂Irgacure2022 1.500kg

稀释剂丙烯酸异冰片酯 4.000kg

黄色发光荧光材料

1.7SrO·0.35BaO·SiO₂:0.1Eu，0.05Li，0.1F 15.000kg

红色发光荧光材料

Y_1.95O₂S:Eu_0.05，Mg_0.01，Ti_0.15，Li_0.05，F_0.2 0.800kg

助剂阻燃剂 1.000kg

流平剂FAD-33 0.200kg

双氨基硅烷 3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷 2.000kg

按照配方所述称取原料，将配方中的液体原料加入高速分散机中，高速分散均匀，再加入荧光材料高速分散均匀。其中1.7SrO·0.35BaO·SiO₂:0.1Eu，0.05Li，0.1F粒径为10μm，Y_1.95O₂S:Eu_0.05，Mg_0.01，Ti_0.15，Li_0.05，F_0.2粒径为15μm。将混合好的混合原料涂覆在PET扩散膜上，扩散膜厚度为30μm，用波长200～400nm、功率8KW的紫外光源照射，走速4m/min，固化时间45秒得到光转换发光膜，厚度为100μm。

制得的光转换发光膜在紫外光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白色光。该光转换发光膜显色指数可达90，亮度3.21Kcd/m²。

实施例7：利用方法二制造光转换发光膜

混合涂料层的工艺配方如下：

树脂聚氨酯丙烯酸树脂 79.792kg

树脂固化剂TPO 1.000kg

稀释剂邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 4.000kg

黄色发光荧光材料 0.55Y₂O₃·Al₂O₃:0.01Ce，0.01Li，0.01F 13.000kg

红色发光荧光材料 4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺 0.006kg

助剂流平剂FAD-33 0.200kg

双氨基硅烷 3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷 2.000kg

按照配方所述称取原料，将配方中的液体原料加入高速分散机中，高速分

按照配方所述称取原料，将配方中的液体原料加入高速分散机中，高速分散均匀，再加入荧光材料高速分散均匀。其中0.55Y₂O₃·Al₂O₃:0.01Ce，0.01Li，0.01F粒径为5μm，4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺粒径为8μm。将混合好的混合原料涂覆在PC扩散膜上，扩散膜厚度为20μm。用波长200-400nm、功率6.5KW的紫外光源照射，走速10m/min，固化时间25秒得到光转换发光膜，厚度为30μm。

制得的光转换发光膜在紫外光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白色光。该光转换发光膜显色指数可达90.1，亮度3.11Kcd/m²。

实施例8：应用方法一制造光转换发光膜。

光转换层的工艺配方如下：

树脂脲烷树脂 55.000kg

脲烷树脂固化剂 5.500kg

双氨基硅烷 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 5.000kg

稀释剂二甲苯4.495kg

黄色发光荧光材料 3.1SrO·SiO₂:0.06Eu，0.1Li，0.005F 30.000kg

红色发光荧光材料 4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺 0.005kg

按配方所述称取原材料，将配方中的液体原料加入高速分散器中，高速分散均匀，再加入发光材料搅拌均匀。其中3.1SrO·SiO₂:0.06Eu，0.1Li，0.005F粒径为10μm，4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺粒径为8μm。将混合好的混合涂料在PC扩散膜表面精密涂布，扩散膜厚度为50μm。通过加热固化制成厚度为150μm的光转换发光膜，固化温度120℃，固化时间5分钟。制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝光复合发出白色光。该光转换发光膜显色指数可达89.5，亮度3.14Kcd/m²。。

实施例9：应用方法一制造光转换发光膜

混合涂料层制造的工艺配方如下：

树脂有机硅树脂 89.000kg

双氨基硅 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷 1.949kg

助剂消泡剂 0.050kg

黄色发光荧光材料 0.5Y₂O₃·Al₂O₃:0.006Ce，0.008Li，0.1F 6.000kg

1.7SrO·0.35BaO·SiO₂:0.1Eu，0.05Li，0.1F 3.000kg

红色发光荧光材料 4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺 0.001kg

实施工艺：将配方中的液体原料加入配料容器中，搅拌均匀，将荧光材料慢慢加入容器中高速分散均匀，备用。其中0.5Y₂O₃·Al₂O₃:0.006Ce，0.008Li，0.1F、1.7SrO·0.35BaO·SiO₂:0.1Eu，0.05Li，0.1F粒径均为8μm，4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺粒径为10μm。将配好混合原料涂布在经过电晕处理的透明PC扩散膜上，扩散膜厚度为70μm。固化温度为240℃，固化时间为2小时。加热固化后光转换发光膜厚度为200μm。

制得的光转换发光膜在蓝色光源激发下，能够与蓝色光源发光复合成白光。其显色指数能够达到88，亮度3.07Kcd/m²。

Claims

1.光转换发光膜，其特征在于所述光转换发光膜由扩散膜和在其上的混合涂料层构成，光转换发光膜厚度为30～200μm，其中扩散膜厚度20～70μm；所述混合涂料层由黄色发光荧光材料、红色发光荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂组成，混合涂料层中的组分和质量百分比组成如下：

其中：所述的黄色发光荧光材料被做为激发光源的发射光谱在440～475nm范围内的蓝光LED激发，吸收激发出至少一个以上峰值波长在525～580nm范围内的发射光谱；

所述的红色发光荧光材料被做为激发光源的发射光谱在440～475nm范围内的蓝光LED激发，吸收激发出至少一个以上峰值波长在580～650nm范围内的发射光谱；

黄色发光荧光材料和红色发光荧光材料所发的光与蓝光LED所发的光复合成白色的光；黄色发光荧光材料和红色发光荧光材料的粒径为3～15μm。

2.根据权利要求1所述的光转换发光膜，其特征在于所述的黄色发光荧光材料是至少一种铝酸盐荧光材料和/或至少一种硅酸盐荧光材料，

其中所述的铝酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：

aR₂O₃·R′₂O₃：xCe，yLi，zF；

R为Y、Tb、Gd中的一种或多种元素的组合；

R′为Al、Ga中的一种或两种元素的组合；

a、x、y、z为摩尔系数，0.45≤a≤0.65；0.004≤x≤0.04；0.004≤y≤0.04；0.004≤z≤0.2；该材料的发射主峰波长随组成在525～560nm范围内变化；

其中所述的硅酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：

bMO·SiO₂：xEu，yLi，zF；

M为Sr、Ca、Ba、Mg中的一种或多种元素的组合；

3.根据权利要求1所述的光转换发光膜，其特征在于所述的红色发光荧光材料是至少一种硅氮化物荧光材料和/或至少一种硫氧化物荧光材料；

其中所述的硅氮化物荧光材料的主要化学组成表示式为：

(Sr_eCa_1-e)_2-xSi₅N₈：Eu_x，Li_y，F_z；

e、x、y、z为摩尔系数，0.1≤e≤1；0.01≤x≤0.1；0.01≤y≤0.1；0.01≤z≤0.5；该材料的发射主峰波长随组成在580～650nm范围内变化；

其中所述的硫氧化物荧光材料的主要化学组成表示式为：

Y_2-xO₂S：Eu_x，Mg_y，Ti_z，Li_β，F_γ；

x、y、z、β、γ为摩尔系数，0.01≤x≤0.1；0.005≤y≤0.02；0.05≤z≤0.25；0.01≤β≤0.1；0.01≤γ≤0.5；该材料的发射主峰波长随组成在610～630nm范围内变化；

所述的硅氮化物和/或硫氧化物红色发光荧光材料在混合涂料成分组成中的含量为0.500～2.000wt％。

4.根据权利要求1所述的光转换发光膜，其特征在于所述的红色发光荧光材料是至少一种羟基黄酮类化合物和/或至少一种萘酰亚胺类化合物；

其中所述的羟基黄酮类化合物为2-久罗尼啶基-3-羟基黄酮或者2-三苯基胺基-3-羟基黄酮；该材料的发射主峰波长随组成在590～625nm范围内变化；

其中所述的萘酰亚胺类化合物为4-哌啶基-N-[4-(2-苯并噻唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺或者4-哌啶基-N-[4-(2-并噁唑基)苯基]-1，8-萘酰亚胺；该材料的发射主峰波长随组成在580～630nm范围内变化；

所述的羟基黄酮类化合物和/或萘酰亚胺类化合物红色发光荧光材料在混合涂料成分组成中的含量为0.001～0.050wt％。

5.根据权利要求2所述的光转换发光膜，其特征在于所述的光转换发光膜中黄色发光荧光材料粒径为8～15μm，黄色发光荧光材料在混合涂料成分组成中的含量为17.000～25.000wt％。

6.根据权利要求5所述的光转换发光膜，其特征在于所述的光转换发光膜中黄色发光荧光材料粒径为8～10μm，其在混合涂料成分组成中的含量为17.000～20.000wt％。

7.根据权利要求3所述的光转换发光膜，其特征在于所述的光转换发光膜中红色发光荧光材料为硅氮化物或硫氧化物荧光材料时，粒径为8～15μm，其在混合涂料成分组成中的含量为0.500～1.000wt％。

8.根据权利要求7所述的光转换发光膜，其特征在于所述的光转换发光膜中红色发光荧光材料为硅氮化物或硫氧化物荧光材料时，其粒径为8～10μm，在混合涂料成分组成中的含量为0.500～0.800wt％。

9.根据权利要求4所述的光转换发光膜，其特征在于所述的光转换发光膜中红色发光荧光材料为羟基黄酮类化合物或萘酰亚胺类化合物时，其粒径为3-15μm，在混合涂料成分组成中的含量为0.001～0.008wt％。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的光转换发光膜，其特征在于所述的聚合物树脂采用有机硅树脂、脲烷树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂。

11.根据权利要求1～9中任一项所述的光转换发光膜，其特征在于所述的双氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷或者N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

12.根据权利要求1～9中任一项所述的光转换发光膜，其特征在于所述的扩散膜为含有聚丙烯酸甲酯粒子、聚苯乙烯粒子、氢氧化铝、硫酸钡或二氧化硅粒子的PET或PC薄膜。

13.根据权利要求1所述的光转换发光膜，其特征在于助剂为增塑剂、紫外光吸收剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、阻燃剂、防沉剂、润湿剂、防静电剂中一种或多种的组合。

14.根据权利要求1所述的光转换发光膜的制备方法，其特征在于其制备工艺为：将黄色发光荧光材料、红色发光荧光材料、聚合物树脂、双氨基硅烷、稀释剂和助剂按照配比经研磨分散混合均匀，再经过滤、脱泡后，用涂覆的方法在扩散膜表面涂布混合涂料层，经固化成型制得成品；所述固化成型为热固化成型，固化温度为：80～240℃。

15.根据权利要求14所述的光转换发光膜的制备方法，其特征在于用紫外固化成型代替热固化成型，采用波长为200～400nm，功率为5.6～8KW，走速3～20m/min的紫外光源照射固化成膜。